一种残差点退化的四向最小二乘InSAR相位解缠算法

相位解缠是InSAR(干涉合成孔径雷达)成像的关键步骤之一。然而如何有效地处理相位残差点是相位解缠的难点。为有效去除或抑制残差点,提出了一种残差点退化的四向最小二乘解缠算法,该算法首先检测干涉图中的残差点,然后利用残差点的邻域像素对其进行补偿,最后使用四向最小二乘法进行相位解缠,取得全局最优解。实验结果表明,该算法在处理残差点密度较大的干涉图具有较好的解缠效果。

基于横向剪切的四向最小二乘相位解包裹算法

为了解决相位变换过快导致相位离散梯度不连续及解包裹中欠采样的出现,本文将横向剪切干涉技术引入到四向最小二乘相位解包裹算法中。通过对包裹相位建立二维复光场,对复光场进行剪切,一方面可以排除相位截断的干扰,另一方面剪切的引入可以提高算法对严重包裹相位的处理能力。实验结果表明,本文算对恢复相位信息有较好的效果,同时具有四向最小二乘的抑制误差传递的优点,且适合于对部分区域变化过大的相位进行解包裹。

基于二阶质量权的四向剪切相位解包裹算法

为解决光学干涉测量中相位变化过快以及噪声等问题对于相位数值重建的影响,提出一种基于二阶质量权的四向剪切最小二乘相位解包裹算法。该算法将剪切干涉技术和用于标识数据好坏的质量权值引入四向最小二乘相位解包裹算法,不仅可以有效改善因相位变换过快导致的欠采样问题,而且提高了算法的稳定性。根据离散梯度对误差传递的影响,对基于二阶质量权的四向剪切最小二乘相位解包裹算法进一步优化。仿真结果表明,基于二阶质量权的四向剪切最小二乘相位解包裹优化算法得到的相位图更接近于理想值,其平均误差仅为基于横向剪切的四向最小二乘算法平均误差的50%。将该算法应用到数字全息三维形貌再现技术,纵向可达到优于微米量级测量精度,测得台阶样片纵向误差为0.012μm。

局部高密度残差点包裹相位的解包方法

为了解决在用(0-1)掩膜和最小二乘迭代法处理局部高密度残差点包裹相位解包时,由于真实相位丢失、误差传递和过度平滑作用引起的相位解包精度低的问题,提出一种新的解包方法。采用(2k+1)×(2k+1)维亚像素离散高斯卷积核对高密度残差点区域进行掩膜处理,有效保留该区域真实相位信息。再利用调节度-最大相位梯度质量图定义四向最小二乘迭代法的权值,改善最小二乘迭代法的过度平滑作用,抑制误差在残差点区域的传递,有效提高该区域解包的精确性。实验结果表明,该方法能很好地解决局部存在高密度残差点的解包裹问题,快速有效地还原高密度残差点区域的原始相位。与传统最小二乘迭代法相比,在相同的迭代次数下,该方法高密度残差点区域的平均误差仅为最小二乘迭代法的10%,更适合于高密度残差点较为集中的包裹相位精确解包。